HTTP 缓存图解

缓存状态码

200 OK (from cache) 是浏览器没有跟服务器确认，直接用了浏览器缓存；

304 Not Modified 是浏览器和服务器多确认了一次缓存有效性，再用的缓存。

304 Not Modified 比 200 OK (from cache) 慢，指的是浏览器还向服务器确认了下 “If-Not-Modified”，才用的缓存

缓存HTTP头信息

Date：原服务器发送该资源响应报文的时间（GMT格式）

Age：Age表示这个响应已经存活了多久了(HTTP/1.0的响应不带Age)

Expires：即在 HTTP 头中指明具体失效的时间(HTTP/1.0)，Expires = HTTP-date

Pragma：no-cache，每次请求页面时都不要读缓存，兼容HTTP/1.0，优先级高于Expires(HTTP/1.0 + HTTP/1.1)

Cache Control：优先级高于Pragma、Expires(HTTP/1.1)

本地缓存，是指在客户端本地机器中的缓存。

共享缓存，处于客户端和服务器之间的缓存，例如：CDN。

请求 Cache Control

max-age	可以接收缓存最长时间
max-stale	可以接收过期的资源，但是过期时间必须小于 max-stale 值
min-fresh	可以接收一个更新过的资源，fresh生命期大于其当前 Age 跟 min-fresh 值之和
no-cache	在源服务器返回成功的验证之前不能使用缓存响应
no-store	直接禁止浏览器和所有中继缓存存储返回的任何版本的响应
no-transform	获取没有被转换过（比如压缩）的资源
only-if-cached	希望获取缓存内容而不发起请求

响应 Cache Control

no-cache	缓存必须重新校验
no-store	不存储缓存
no-transform	缓存内容时不能对改变任何数据
public	响应可被任何缓存区缓存
private	只在本地缓存，不允许任何中继缓存对其进行缓存（例如，浏览器可以缓存，但是CDN不能缓存）
must-revalidate	如果缓存的内容失效，请求必须发送到服务器以进行重新验证（请求失败返回504，而非中间缓存CDN）
proxy-revalidate	与must-revalidate类似，仅能用于共享缓存（如：CDN）
max-age	只接受 Age 值小于 max-age 值，并且没有过期的资源
s-maxage	仅能用于共享缓存，一般用在cache服务器上(如：CDN)

Cache Control Extensions

通过使用1个或多个cache-extension tokens扩展（可选）字段，服务器不识别则忽略掉

Cache-Control: private, community="UCI"

Cache-Control 允许自由组合可选值

Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate

Last-Modified/If-Modified-Since：文件最后一次修改的时间（精度是秒，HTTP/1.0），需要Cache-Contral过期

Etag：当前资源在服务器的唯一标识（生成规则由服务器决定）ETag的值，默认是对文件的索引节（INode），大小（Size）和最后修改时间（MTime）进行Hash后得到的，优先级高于Last-Modified；在分布式的Web系统中，当访问落在不同的物理机上时会返回不同的ETag，进而导致304失效，降级为200请求（HTTP/1.1），需要Cache-Contral过期

如果 Last-Modified 和 ETag 同时被使用，则要求它们的验证都必须通过才会返回304，否则返回200。

Meta标签

meta是用来在HTML文档中模拟HTTP协议的响应头报文。在HTML页面加上meta标签来给请求报头加上请求字段。

<meta http-equiv="Expires" content="0">
<meta http-equiv="Pragma" content="no-cache">
<meta http-equiv="Cache-Control" content="no-cache">

Pragma的meta标签只有IE能识别

“Pragma:No-cache”标记可能无法防止页面被缓存

优先级：Cache-Control > Pragma > Expires

清除浏览器中的缓存，必须从服务端获取最新内容，但不是所有浏览器都支持

缓存机制

Freshness

和浏览器策略以及Cache Control（HTTP/1.1）与Expires(HTTP/1.0)有关

最好的请求是不必与服务器进行通信的请求：通过响应的本地缓存，可以避免所有的网络延迟以及数据传输的数据成本。

服务器给响应设置显示过期时间（explicit expiration time），当请求资源时，只需要检测资源的过期状态，判断是否使用缓存。

服务器不提供一个显示过期时间，HTTP缓存通常会设置一个启发式过期时间（heuristic expiration time），采用算法通过其他值（例如Last-Modified）估计一个合理的时间。

如何判断响应是否新的？

response_is_fresh = (freshness_lifetime > current_age)

freshness_lifetime计算，同时存在多个，按优先级获取

如果是共享缓存，使用s-maxage
如果有max-age字段，使用max-age
如果有Expires字段，使用Expires超过Date的时间数
如果没有显示过期时间设置，使用浏览器的启发式过期时间（heuristic expiration time）

current_age计算

age_value Age字段的值
date_value Date字段的值
now 当前时间
request_time 请求时间
response_time 响应时间

200 or 304

在没有设置Cache-Contral的情况下，设置Last-Modified和ETag缓存，会出现时而200（from cache），时而304 出现的情况。

chrome 测试刷新和输入URL回车测试并不会影响200（from cache）和304 的出现。

可能的情况，是在服务器没有设置显示缓存时间的情况下，freshness_lifetime是浏览器按某种算法计算出来，这个时间并不长，所以会出现这种情况。

设置Cache-Contral max-age的情况下，max-age过期后首次刷新会出现304(如果有更新内容，则是200)，之后在max-age缓存过期之前刷新都是200（from cache）。

缓存方案

较长的过期时间，节省带宽，提高性能；更改资源的网址，强制用户下载新响应

按需更新，精确的缓存控制

静态资源CDN部署

更资源发布路径实现非覆盖式发布（多版本共存）

参考：